[vật lí 10] bài tập công và công suất

[snowangel1103]

[TẶNG BẠN] TRỌN BỘ Bí kíp học tốt 08 môn
Chắc suất Đại học top - Giữ chỗ ngay!!

ĐĂNG BÀI NGAY để cùng trao đổi với các thành viên siêu nhiệt tình & dễ thương trên diễn đàn.

Một ô tô khối lượng m = 1tấn bắt đầu chuyển động, sau khi đi được quãng đường AB=100m, vận tốc tăng đều 0-36km/h, Lực cản trên đoạn đường này bằng 1% trọng lượng xe,
a. Tính công của động cơ ô tô đã thực hiện, suy ra cong suất trung bình và lực kéo của động cơ
b. Sau đó xe hãm phanh tắt máy, ô tô chuyển động chậm dần đều xuống dốc BC 100m nữa thì vận tốc còn lại là 7,2km/h, độ cao của con dốc là 10m, lấy g = 10m/s2. Tính lực cản trung bình khi ô tô chuyển động trên đoạn đường dốc, tính công lực cản

 

[hoatraxanh24]

Hướng dẫn:
Gia tốc của xe:
[TEX]a= \frac{v^2-v_0^2}{2s}=\frac{10^2-0^2}{2.100}=0,5 (m/s^2)[/TEX]
Thời gian đi hết đoạn đường [TEX]s=100m[/TEX]:
[TEX]v=v_0+at \Rightarrow t=\frac{v-v_0}{a} = 20(s)[/TEX]
Theo định luật II Niu-tơn:
[TEX]\vec{P}+\vec{N}+\vec{F_k}+\vec{F_c}=m \vec{a}[/TEX]
chiếu lên phương ngang Ox:
[TEX]F_k -F_c = ma \Rightarrow F_k = ma + F_C =ma+ 0,01P =m(a+0,01g)=10^3.(0,5+0,01.10) = 600 N[/TEX]
Công của động cơ ô tô đã thực hiện:
[TEX]A = F_kscos \alpha =600.100.cos0^0= 6.10^4 (J)[/TEX]
Công suất trung bình:
[TEX]N= \frac{A}{t}= \frac{6.10^5}{20} = 3.10^4 (W)[/TEX]
Câu b.
Gọi [TEX]\alpha [/TEX] là góc của mặt phẳng nghiêng.
Ta có: [TEX] sin\alpha = \frac{10}{100}=0,1 [/TEX]
Gia tốc của xe:
[TEX] a =\frac{v^2-v_0^2}{2s}=\frac{2^2-10^2}{2.100}=-0,48 (m/s^2)[/TEX]
Theo định luật II Niu-tơn:
[TEX]\vec{P}+\vec{N}+\vec{F_c}=m \vec{a}[/TEX] ( khi xe tắt máy thì không còn lực kéo của động cơ nữa)
Chiếu lên phương nghiêng theo chiều chuyển động của xe:
[TEX]Psin\alpha -F_c = -ma \Rightarrow F_c = Psin\alpha+ ma=m(gsin\alpha +a)=10^3.(10.0,1+0,48) = 1480N[/TEX]
( gia tốc a chỉ lấy độ lớn là [TEX] 0,48 m/s^2 [/TEX])
Công cản trên quãng đường [TEX]s=100m[/TEX]
[TEX]A_c = F_cs cos180^0 = 1480.100.(-1)=-148.10^3 (J)[/TEX]

 

[hoatraxanh24]

Câu b/ Nếu bạn đã học bài bảo toàn cơ năng thì có thể giải cách này:
Cơ năng tại định dốc:
[TEX]W_A = \frac{1}{2}mv_A^2+mgh[/TEX]
Cơ năng tại chân dốc:
[TEX]W_B = \frac{1}{2}mv_B^2[/TEX]
Theo định luật biến thiên cơ năng, ta có:
[TEX]W_B -W_A = A_F_c = -F_c.S[/TEX]
[TEX]\Rightarrow F_c=- \frac{W_B -W_A}{S}=-\frac{ \frac{1}{2}mv_B^2-( \frac{1}{2}mv_A^2+mgh)}{S}=-\frac{\frac{1}{2}.10^3.2^2-( \frac{1}{2}.10^3.10^2+10^3.10.10)}{100}=1480(N)[/TEX]
Công cản: [TEX]A_F_c =-F_c.S=-1480.100=-148000 (J)[/TEX]